JP6310725B2 - 電力システム、蓄電制御装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
蓄電池には安定に利用できる温度範囲が定められており、その温度範囲内で当該蓄電池を利用することが必要とされる。仮に、安定に利用できる温度範囲外で利用した場合に、蓄電池の電極の劣化が進行してしまうものがある。例えば、リチウムイオン電池は、安定に利用できる温度範囲より低い温度環境のもとで充電すると電極の劣化が進行することが知られている。
関連する蓄電池(二次電池)の充放電制御方法として、充電を許可する温度の温度範囲と放電を許可する温度の温度範囲をそれぞれ指定して、充電時と放電時とで温度範囲を切り替える技術がある(特許文献1)。特許文献1に技術によれば、充電を許可する温度範囲の下限温度を、放電を許可する温度範囲の下限温度より高くして、充電を許可する温度範囲を下回る低温時の充電を制限する。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、発電された電力を有効に利用することができる電力システム、蓄電制御装置、制御方法、及びプログラムを提供するものである。
<第1の実施形態>
太陽光発電のような自然エネルギーに基づいて発電する発電設備は、大規模な発電設備から小規模な発電設備まで含めて広範な地域に設置されるようになってきている。小規模発電の例としては、例えば、商業ビル、店舗、一般家庭などに加えて、災害時の停電対応として、携帯電話の基地局への設置なども推進されている。このような発電設備では、例えば、電力需要に応じて効率よく供給するために、発電電力量が電力需要量より多くなることにより生じる余剰電力を蓄電池に一時的に蓄えて、蓄えた電力を電力需要量の多い時間に供給するようにしている。
以下、発電された電力を温度状態によって選択した蓄電池に蓄電させる蓄電制御を行う本実施形態による電力システムについて説明する。
この図に示す電力システム1は、発電所10と、発電設備20と、クラスタ30と、送電系統40と、配電系統50と、蓄電制御装置60と、を備えている。ここで、本実施形態における用語「クラスタ」とは、自然エネルギー(再生可能エネルギー)利用の分散型電源から構成される発電装置、蓄電装置、または負荷装置を備える需要家の設備を1単位(例えば、ビル、店舗、無線基地局単位の設備)とする電力クラスタ(Electricity Cluster)を意味している。なお、ここでは電力システム1が、2つの発電設備20(発電設備20−1、発電設備20−2)と、3つのクラスタ30(クラスタ30−1、クラスタ30−2、クラスタ30−3)と、を備えている例を示しているが、それぞれ任意の数とすることができる。
図2は、本実施形態による蓄電制御装置60の概略構成の一例を示す構成図である。この図に示す蓄電制御装置60は、通信部610と、情報収集部620と、温度環境判定部630(判定部の一例)と、記憶部640と、蓄電制御部650と、を備えている。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態では、蓄電池が充電可能な温度環境にあるか否かを、蓄電池の温度情報に基づいて判定して、充電可能な温度環境にある蓄電池に蓄電させる例を説明した。本実施形態では、蓄電池が屋内に設置されているか否かに基づいて、屋内に設置されている蓄電池を充電可能な温度環境にある蓄電池として蓄電させる例を説明する。
図6は、設置場所情報記憶部644Aに記憶されている設置場所情報の一例を示す図である。設置場所情報には、設備を識別する設備情報(設備)と、その設備の蓄電池が設置されている設置場所が屋外であるかまたは屋内であるかを示す情報(設置場所)とが関連付けられた情報が含まれている。この図6の例では、発電設備20−1、発電設備20−2、クラスタ30−1、及びクラスタ30−2の蓄電池が屋外に設置されており、クラスタ30−3の蓄電池が屋内に設置されていることを示している。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
上述した第2の実施形態では、蓄電池が屋内に設置されているか否かに基づいて、屋内に設置されている蓄電池を充電可能な温度環境にある蓄電池として蓄電させる例を説明した。
ところで、コンビニエンスストアのような店舗には、24時間営業の店舗もあれば、1日のうちの所定の時間のみ営業している店舗もある。ここで、1日のうちの所定の時間のみ営業している店舗としては、スーパーマーケットやショッピングモールなどに代表される大型の商業施設などの店舗があり、このような場所には発電装置や蓄電装置の設置が今後も進むことが考えられる。
そこで、本実施形態では、屋内に設置されている蓄電池であることに加えて、時間の条件も加味して、充電可能な温度環境にある蓄電池を選択する例を説明する。
記憶部640Bは、設備位置情報記憶部641と、電力状態情報記憶部642と、設置場所情報記憶部644Bと、を備えており、設置場所情報記憶部644Bが記憶する設置場所情報の内容が、図5に示す設置場所情報記憶部644Aが記憶する設置場所情報の内容と一部が異なる。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
第1から第3の実施形態による電力システム1では、1つの配電系統50に接続されている設備の間で、当該配電系統50を介して蓄電制御処理が行われる構成を説明した。本実施形態では、複数の配電系統を介して蓄電制御処理が行われる構成について説明する。
図9は、本実施形態による電力システム1Aの概略構成の一例を示す構成図である。なお、この図9において図1の各部に対応する構成には同一の符号を付け、その説明を省略する。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
これにより、電力システム1(1A)は、24時間営業の店舗内に設置された蓄電池のみならず、1日のうちの所定の時間のみ営業している店舗内に設置された蓄電池も、低温状態の設備において発電された電力(余剰電力)を蓄える蓄電池として活用できる。
なお、電力システム1(1A)は、発電された電力(余剰電力)を、送電系統40を介して配電系統50と接続される配電系統51に、接続される他の設備の充電可能な蓄電池に蓄電させてもよい。
30、31・・・クラスタ、40・・・送電系統、50、51・・・配電系統、
60、61・・・蓄電制御装置、610・・・通信部、620・・・情報収集部、
630・・・温度環境判定部(判定部)、640、640A、640B・・・記憶部、
641・・・設備位置情報記憶部、642・・・電力状態情報記憶部、
643・・・温度環境情報記憶部、644A、644B・・・設置場所情報記憶部、
650、650A、650B・・・蓄電制御部、
660・・・計時部
Claims (12)
- 自然エネルギーに基づいて発電する発電部と、
配電系統を介して接続される互いに異なる場所のそれぞれに設置されている複数の蓄電池のそれぞれが、充電可能な温度環境にあるか否かを、少なくとも下限値が定められた温度範囲に基づいて判定する判定部と、
前記複数の蓄電池のうち、前記判定部により充電可能な温度環境にあると判定された蓄電池に対して、前記発電部により発電された電力を蓄電させる蓄電制御部と、
を備えることを特徴とする電力システム。 - 前記互いに異なる場所には、屋内の場所が含まれ、
前記蓄電制御部は、
前記屋内にある蓄電池を、前記充電可能な温度環境にある蓄電池とする
ことを特徴とする請求項1に記載の電力システム。 - 前記互いに異なる場所には、前記発電部が設置されている場所と、前記屋内の場所とが含まれ、
前記蓄電制御部は、
前記発電部が設置されている場所にある蓄電池が充電可能な温度環境にない場合、前記屋内にある蓄電池に対して、前記発電部により発電された電力を蓄電させる
ことを特徴とする請求項2に記載の電力システム。 - 前記屋内の場所には、店舗内の場所が含まれる
ことを特徴とする請求項2または3に記載の電力システム。 - 前記蓄電制御部は、
前記店舗の営業時間に基づいて、営業中の前記店舗内にある蓄電池を、前記充電可能な温度環境にある蓄電池とする
ことを特徴とする請求項4に記載の電力システム。 - 前記蓄電制御部は、
充電可能な温度環境にある蓄電池が複数ある場合、当該充電可能な複数の蓄電池のそれぞれの蓄電状態に基づいて、前記発電部により発電された電力を蓄電させる蓄電池を選択する
ことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の電力システム。 - 前記蓄電制御部は、
充電可能な温度環境にある蓄電池が複数ある場合、前記発電部が設置されている場所からの距離が近い場所にある蓄電池を、前記発電部により発電された電力を蓄電させる蓄電池として優先する
ことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の電力システム。 - 前記互いに異なる場所には、前記発電部が設置されている場所と、屋内の場所とが含まれ、
前記蓄電制御部は、
前記判定部により、前記発電部が設置されている場所にある蓄電池が充電可能な温度環境にないと判定され、かつ前記屋内にある蓄電池が充電可能な温度環境にあると判定された場合、前記屋内にある蓄電池に対して、前記発電部により発電された電力を蓄電させる
ことを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の電力システム。 - 前記複数の蓄電池のそれぞれは、少なくとも配電線を介して前記発電部に接続されており、
前記蓄電制御部は、
前記配電線を介して、前記発電部により発電された電力を前記複数の蓄電池のいずれかに蓄電させる
ことを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載の電力システム。 - 配電系統を介して接続される互いに異なる場所のそれぞれに設置されている複数の蓄電池のそれぞれが、充電可能な温度環境にあるか否かを、少なくとも下限値が定められた温度範囲に基づいて判定する判定部と、
前記複数の蓄電池のうち、前記判定部により充電可能な温度環境にあると判定された蓄電池に対して、自然エネルギーに基づいて発電する発電部により発電された電力を蓄電させる蓄電制御部と、
を備えることを特徴とする蓄電制御装置。 - 電力システムの制御方法であって、
自然エネルギーに基づいて発電するステップと、
配電系統を介して接続される互いに異なる場所のそれぞれに設置されている複数の蓄電池のそれぞれが充電可能な温度環境にあるか否かを、少なくとも下限値が定められた温度範囲に基づいて判定するステップと、
前記複数の蓄電池のうち、前記判定ステップにより充電可能な温度環境にあると判定された蓄電池に対して、自然エネルギーに基づいて発電された電力を蓄電させるステップと、
を含むことを特徴とする制御方法。 - コンピュータに、
自然エネルギーに基づいて発電する発電部により発電された電力を検出するステップと、
配電系統を介して接続される互いに異なる場所のそれぞれに設置されている複数の蓄電池のそれぞれが充電可能な温度環境にあるか否かを、少なくとも下限値が定められた温度範囲に基づいて判定するステップと、
前記複数の蓄電池のうち、前記判定ステップにより充電可能な温度環境にあると判定された蓄電池に対して、前記発電部により発電された電力を蓄電させるステップと、
を実行させるためのプログラム。
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